こんにちは、カタツムリ系です🐌
先の記事↓で、単なる入れ物程度の認識だった宇宙、すなわち、時間や空間は、宇宙の変化そのものであるようなイメージさえ生まれてきました。
宇宙はどうして始まった②過去記事引用
P-103
アインシュタイン(中略)は、時間や空間が固定された単なる舞台ではないことを、深い洞察によって正しく見抜いた。
そんな時空の主役ぶりを解説してくれる本書↓
出典はアマゾンさん。
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【目次】
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アインシュタインの直感。重力の正体は時空間のゆがみ
時空の歪み素描
さすがに、この点は私も、ようやく学習してきました。例えば、ゴムシートのようなものを宇宙になぞらえて、重いものも置くと凹んで、周りのものを強く引き込みます。逆に、軽いものだと、周りのものを引きつける度合いは小さいまま。この、ゴムシートのゆがみが、重力だとか。これを、例の「時空の曲率」と「物質やエネルギーの分布(膨張度とも言い換えられそう)」の度合いを導くアインシュタイン方程式で証明してみせたわけですが、
アインシュタイン方程式(アインシュタインホウテイシキ)とは - コトバンク
紆余曲折のアインシュタイン方程式
これとて、
P-120
彼が正しい方程式に到達するまでには、いったん間違った方程式を提唱してみたり、あとでそれを取り下げたりみたり、などの苦難の過程
たしか、
E(エネルギー)=m(質量)✖️c(光速)の二乗
も、そんな紆余曲折あったとか聞いたことあります。この経験があるからでしょうか、かなり有名になってからも、「宇宙項」は間違いだったと認められたのは。
ちなみに、本書の筆者の意見で
P-124
アインシュタインよりも頭の良い人はいくらでもいる。だが、それまでの常識を覆す見方によって、一人で物理学の基本的な枠組みを変えてしまうような彼の仕事は、いくら頭が良い人であっても、めったにできるものではない。
これは、アインシュタイン方程式含めた、一般相対性理論がスルッと頭に入って、さらに、かなりのプラスαがあって初めて言えること💦
救世主候補?ストリング理論
厄介な次元の捉え方
ひも理論とか、弦理論とか呼ばれているもの。
ひも理論では、とにかく次元数が目に付きます。26次元とか、ちょっとコンパクトにして10次元とか。そもそも、コンパクトに出来るものなの?
P-169
余分な次元を隠すには、それを小さく丸めてしまうと良い。例えば、紙は2次元の表面を持っている。これを丸めて筒状にすると、一つの次元か丸まったことになる。丸める半径を人間に感知できないほど小さくすれば、それは線状の物体にみえることになる。
そう、これなんですよ。便宜的に、小手先の説明で誤魔化されているような印象がなかなか消えない好例。紙を丸めると二次元→一次元💦要は、観測者にとって重要性がある切り口を次元と呼んでいるようですね。だから、極小でも、異常に曲率(歪み度合い)が酷ければ、次元の一つにカウントするみたいな。
次元の調整の仕方
P-169
ストリング理論にもいろいろな理論的見方があり、それによって必要な空間の次元は異なるが、最低でも9次元の空間が必要だ
しかし、先ほどの紙のように、次元数をカットする方法はなくはないようです。
P-169
ストリング理論に現れる9次元の空間のうち、実際の空間は3次元なのだから、余分な6次元を丸めて隠す必要がある。この6次元分を私たちから隠す方法は一通りではない。数学的には非常に多くの可能性があるのだ(中略)一説によると丸める方法が10の500乗個
ほぼ無限に近い💦ということは、いつでも、ストリング理論での次元数は三つまで引き下げられるということ?
P-170
余分な空間次元を隠すこれら無数に近い方法の一つ一つは、すべて異なる性質を持つ宇宙に対応している
あらあら。一つ、次元数を丸める方法を生み出したと思ったら、それは、また新たな宇宙向けなのですね💦きりがない💦
プランクトンに置き換えた例。面白い。
P-228
彼らは十分に賢いので、このプランクトン社会には科学が発達した。このプランクトンたちにとって、宇宙を理解するということは、海水で満たされた世界を理解することと同じだ。
例え話は、もっと続き、なかなかウィットに富んでいて面白いです。ただ、ここでポイントになるのは、海水から出られないプランクトンと、今の宇宙からは出られない人間のアナロジーですね。とにかく、その容れ物の中から出られないので、外は直接知りようがありません。果てしなくて呆然としてしまいそうにもなりますし、まだまだ謎かあることに、安心する心持ちもあります。
また、次回。
#宇宙はどうして始まったか
#プランクトン